（10）晶胞与物质结构与性质综和-2025年高考化学二轮复习

（10）晶胞与物质结构与性质综合（C卷）—高考化学二轮复习1.金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：（1）基态Na原子的价层电子轨道表示式为____________。（2）NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下：，加入的目的是_______________________________。（3）的电子式为。在25℃和101kPa时，Na与反应生成1mol放热510.9kJ，写出该反应的热化学方程式：___________。可作供氧剂，写出与反应的化学方程式：___________。若有1mol参加反应则转移电子的物质的量为：______mol。（4）采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融金属Na反应前需依次通过：___________、___________（填序号）。a.浓硫酸 b.饱和食盐水 c.NaOH溶液 d.溶液（5）向酸性溶液中加入粉末，观察到溶液褪色，发生如下反应：__________________________________________，配平该离子方程式：_________________________，该反应说明具有性（选填“氧化”，“还原”或“漂白”）。（6）钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为_________________________。（7）天然碱的主要成分为，1mol经充分加热得到的质量为__________g。2.硼（B）及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题：（1）Ga与B同主族，Ga的基态原子核外电子排布式为________，第一电离能由大到小的顺序是________。（2）硼酸（）是白色片状晶体（层状结构如图），有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大。①硼酸中B原子的杂化轨道类型为________。②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和________。③加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是________。④硼酸是一元弱酸，在水中电离时，硼酸结合水电离出的而呈酸性。写出硼酸的电离方程式：________。（3）硼氢化钠（）是有机化学中的一种常用还原剂，在热水中水解生成硼酸钠和氢气，用化学方程式表示其反应原理：______________。的空间构型是________。（4）可用来制造具有耐油、耐高温性能的特殊材料。写出它的一种等电子体物质的分子式：________。（5）硼化镁晶体在39K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，如图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为________。（6）金刚石的晶胞如图。立方氨化硼的结构与金刚石相似，已知晶胞边长为361.5pm，则立方氮化硼的密度是___________。（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数用表示）。3.耐高温材料立方BN制备流程中用到、和触媒剂。（1）基态N原子核外电子云轮廓图呈球形、哑铃形的能级上电子数之比为__________。（2）第一电离能介于B、N之间的第二周期元素为__________。（3）的VSEPR模型为__________。（4）硼烷（）中N、B都达到稳定结构，用化学键表示出分子的结构式。分子中与N原子相连的H呈正电性（），与B原子相连的H呈负电性（），则H、B、N电负性由大到小的顺序为__________。分子中B的杂化方式为__________。（5）SiC和耐高温材料立方BN具有相似的晶体结构，但BN熔点更高，其原因是____________________________________________。（6）一种钙铜合金的结构如图1（Ⅲ可看作是由Ⅰ、Ⅱ两种原子层交替堆积排列而形成的，其晶胞结构为Ⅳ）。该钙铜合金中铜原子与钙原子的个数比为__________；晶体的坐标系称为晶轴系，晶轴系以晶胞参数为晶轴的单位向量如图1（Ⅳ），在图2中画出图1（Ⅳ）中Cu原子沿z轴方向向xy平面投影的位置（“●”表示铜原子）。4.不锈钢是由铁、铬、镍、碳及众多不同元素所组成的合金，铁是主要成分元素，铬是第一主要的合金元素。其中铬的含量不能低于11%，不然就不能生成致密氧化膜以防止腐蚀。(1)基态碳(C)原子核外电子排布图为___________。(2)中Cr的配位数为___________。(3)与铜属于同一周期，且未成对价电子数最多的元素基态原子外围电子排布式为_____。(4)Fe的一种晶胞结构如甲、乙所示，若按甲中虚线方向切乙得到的A～D图中正确的是_____。(5)据报道，只含镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该晶体的晶胞结构如图所示，试写出该晶体的化学式：___________。晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有___________个。(6)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：)，回答下列问题。元素代号Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900①在周期表中，最可能处于同一族的是___________和___________。②T元素最可能是___________区元素。若T为第二周期元素，F是第三周期元素中原子半径最小的元素，则T、F形成的化合物的空间构型为___________，其中心原子的杂化方式为___________。5.金属锡及其化合物在生产和科研中应用广泛。回答下列问题：（1）某种含锡的有机金属化合物的结构如图所示。已知烷基配位体以C、N整合形式键合于Sn原子。①基态Sn原子的价电子轨道表示式为在周期表中的位置为__________，C、Si、Cl电负性由大到小的顺序为_________。②该化合物中共有种杂化方式；提供电子对形成配位键的原子是_________。（2）一种含锡的多元金属硫化物的晶胞结构为四方晶系，已知金属原子均呈四面体配位，晶胞棱边夹角均为90°，其结构可看作是由两个立方体A、B上下堆叠而成。如图，甲为A的体对角线投影图，乙为B的沿y轴方向的投影图。A中Fe、Sn位置互换即为B。①该硫化物的化学式为_________，晶胞中Sn的配位数与Cu的配位数之比为_________。②立方体A、B棱长均为，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。晶胞中部分原子的分数坐标为、，则晶胞中Sn原子的分数坐标为______________；晶胞中S原子和Cu原子间的最短距离为_______________pm。

答案以及解析1.答案：（1）（或）（2）助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗（3）；；（4）c；a（5）；还原性（6）（7）159解析：（1）基态Na原子的价电子排布式为3s1，则价层电子轨道表示式为：（或）；（2）NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下：，电解时温度比熔点低，说CaCl，（1）明熔点降低了，即加入的目的是作助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗；（3）含有钠离子和过氧根离子，其电子式为：；在25℃和101kPa时，Na与反应生成1mol放热510.9kJ，写出该反应的热化学方程式：；可作供氧剂，与反应生成碳酸钠和氧气，对应化学方程式为：；若有1mol参加反应，转移电子的物质的量为1mol；（4）采用空气和Na为原料可直接制备，由于空气中含有二氧化碳和水蒸气，因此要用氢氧化钠溶液除掉二氧化碳，用浓硫酸除掉水蒸气，由于用氢氧化钠溶液除掉二氧化碳时，会使气体带上水蒸气，因此先除二氧化碳，再除水蒸气，即依次通过NaOH溶液、浓硫酸；（5）根据得失电子守恒可配平方程式，锰的化合价由+7下降到+2，O的化合价由+1上升到0，即存在，其余利用观察法配平，反应的离子方程式为：，作还原剂，具有还原性；（6）由图可知，晶胞中Na有8个，0有，钠氧个数比为2：1，则该氧化物的化学式为；（7）由于，1mol经充分加热得到1.5mol，其质量为：1.5mol×106g/mol=159g。2.答案：或；B>Ga；；氢键、共价键；加热破坏了硼酸分子之间的氢键；（或）；正四面体；；；解析：（1）Ga与B同族，其在周期表中的位置为第四周期第ⅢA族，故Ga的基态原子核外电子排布式为（或）；第一电离能：B>Ga；（2）①硼酸中，B的轨道杂化类型为；②硼酸晶体中，存在范德华力，还存在氢键和共价键；③加热会破坏硼酸分子间的氢键，使得硼酸在热水中的溶解度更大；④根据题意可得硼酸的电离方程式为：；（3）根据题中信息可得，硼氢化钠和热水反应的化学方程式为：（或）；的空间构型为正四面体；（4）一个含有30个价电子和12个原子，一个分子也含有30个价电子和12个原子，则的一种等电子体为；（5）每个Mg周围有6个B，每个B周围有3个Mg，所以硼化镁的化学式为；（6）晶胞中有4个B原子和4个N原子，则有，。3.答案：（1）4：3（2）Be、C、O（3）四面体HH（4）；N>H>B；（5）两者都属于原子（共价）晶体，但B—N键键长短，键能大，熔点高（6）5：1；解析：（1）基态N原子的核外电子排布式为，故其核外电子填充在1s、2s、2p三个能级中；球形能级上的电子数为4，哑铃形的能级上电子数为3，对应能级上的电子数之比为4：3。（2）第二周期主族元素第一电离能有逐渐增大的趋势；但N的2p轨道处于半充满状态，第一电离能大于0，Be的2p轨道为全空状态，其第电离能大于B，故第一电离能介于B、N之间的元素为Be、C、O。（4）氨硼烷（）中N、B都达到稳定结构，即最外层均为8电子结构，氮原子提供孤电子对，硼原子提供空轨道，形成配位键，B为杂化，分子的结构式：。极性键的电子对偏向电负性较大的元素，所以电负性N>H>B。（5）两者都属于原子（共价）晶体，但B—N键键长短，键能大，熔点高。（6）根据图1中结构Ⅳ可知，该晶胞中Ca原子个数为1，Cu原子个数为5。4.答案：；6；；A；；12；R；U；p；平面正三角形；解析：（1）基态碳原子含有6个电子，2个电子排在1s轨道上，2个电子排在2s轨道上，2个电子排在2p轨道上，分占2个轨道，且方向相同，核外电子排布图为：（2）化学式中Cr与4个，2个形成配位键，故配位数为6；（3）与铜属于同一周期，则为第四周期，未成对价电子数最多的元素，该元素的3d能级上有5个电子、4s能级上有1个电子时，其未成对电子数最多，所以该元素是24号元素Cr元素，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式为：或，则其价电子排布式为；（4）甲中F位于顶点和体心，乙由8个甲组成，按甲虚线方向切乙形成的纵截面边长不相等，则排除B、D，由于每个小晶胞中的体心含有1个Fe原子，则应为A；（5）利用均摊法计算确定其化学式，利用沿X、Y、Z三轴切割的方法确定镍原子个数，该晶胞中，碳原子个数是1，镁原子个数，镍原子个数，故化学式为：；利用沿X、Y、Z三2轴切割的方法知，晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有4×3=12；（6）Q的电离能较大，且其第一电离能较大，应该为稀有气体元素；R第一电离能远远小于第二电离能，则R元素原子最外层电子数为1，属于第ⅠA族元素；S第二电离能远远小于第三电离能，则S元素原子最外层电子数是2，属于第ⅡA族元素T元素第三电离能远远小于第四电离能，则T元素原子最外层电子数是3，属于第ⅢA族元素；U元素第一电离能远远小于第二电离能，则U元素原子最外层电子数是1，属于第IA族元素；R和U属于第ⅠA族元素，故答案为：R和U；T属于第ⅢA族元素，则T最可能是P区元素；若T为第二周期元素，T为B元素，E是第三周期元素中原子半径最小的元素，则为C1元素，T、E形成化合物为，中B原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，中心原子的杂化方式为，所以其空间构型为平面三角形，故答案为：P；平面三角形；。5.答案：（1）；第5周期第ⅣA族；C1>C>Si；3；N、Sn（2）；1：1；；解析：（1）①已知Sn是50号元素，其与C元素位于同一主族，故基态Sn原子的价电子轨道表示式，在周期表中的位置为第5周期第ⅣA族，根据同一周期有从左往右元素电负性依次增大，同一主族从上往下元素电负性依次减小可知，C、Si、Cl电负性由大到小的顺序为Cl>C>Si；②苯环上的C、N采用杂化，甲基、为杂化，中心Sn原